JPH04118627A - カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、ＴＦＴ型液晶表示装置に用いるカラーフィ
ルタの遮光膜に関するものである。

〈従来の技術〉 高品位、高解像度の要求に応えるために、アクティブマ
トリクス方式の液晶表示装置が考えられた。このような
液晶表示装置では、電極として一般に薄膜トランジスタ
（以下ＴＰＴと省略する）が用いられている。

各画素電極にＴＰＴを設けることによって作動させたい
画素たけを近隣の画素に影響を与えずに作動させ、また
この状態を保つ能力を向上できる。

しかし、液晶の反応する領域すなわち画素は画素電極上
にあるので、ＴＦＴ上あるいは信号線と走査線上の液晶
は反応しない。このため画素周辺の液晶を通過する光す
なわち非変調光が存在することになり、液晶表示装置の
コントラストが著しく低下する原因となっていた。

二の非変調光を減少させたカラーフィルタが従来よりい
ろいろ考えられている。最も一般に使用されているのは
、ＴＦＴ上あるいは信号線と走査線上に光が通過しない
ように絶縁性遮光膜を形成して非変調光を遮断する方法
である。この方法による遮光膜としてはクロム、ニッケ
虐どの金属の薄膜が使用されているが、コスト面、工程
面から新たな改良が求められ、画素同士をその周速て重
ね合わせる、カラーレジストや染色材を用いるフォトリ
ソグラフ法、印刷インキを用いる印刷法などて形成され
た遮光膜を有するカラーフィルタが開発されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記に掲げたような樹脂を利用した遮光膜では
、金属薄膜による遮光膜に匹敵する光学濃度が得られな
いため、液晶表示装置に組み込んた時に高いコントラス
トが得られない。カラーレジスト、印刷インキで、遮光
に必要な光学濃度３゜５以上を実現しようとする場合、
膜厚３〜４μｍの被膜が必要である。現在の技術では、
硬化、形状の面から不可能である。

上述した材料の中で比較的遮光性の高いカラーレジスト
と印刷インキについて説明する。

従来一般に使用されているカラーレジストの黒（富士ハ
ントエレクトロニクス社製）を用いて３５の光学濃度を
得ようとすると、２．５μｍの膜厚が必要である。しか
し、一般に使用されている片面露光では、光が中まて通
らずこの膜厚の被膜を完全に硬化するのは不可能である
。両面にマスクを密着させ、両面から露光する方法もあ
るが、装置のコスト、精度、さらに工程の煩雑さから実
用的ではない。

印刷インキによる場合は工程面では簡易であるが、必要
な膜厚を得るためには、何度も印刷を繰り返すか、厚く
印刷するかのどちらかによる。前者では一般に寸法安定
性が低く、精度も高くない印刷法では至難である。また
後者では薄く印刷した場合以上に、画線の平面方向のビ
リツキが大きく、また上下方向の凹凸もひどくなる。

く課題を解決する手段〉 この発明は上記課題を解決するものである。第１図を用
いて説明する。

遮光膜（３）は透明樹脂部分と黒色着色樹脂部分とから
なる。ガラス基板（１）上【こ、遮光膜バクーンと等し
い形状であり、かつ遮光膜が必要とする光学濃度を得る
ために黒色着色樹脂が必要とする膜厚に等しい深さの溝
（４）のある光硬化型の透明樹脂層（２）があり、この
溝に黒色着色樹脂（５）が充填されている。

該光硬化型の透ａＪｉ樹脂はアクリレート系のものを用
いる。また、黒色着色樹脂については、熱硬化型樹脂で
比較的光学濃度の高いもの、例えば印刷インキを選択、
使用する。

該光硬化型の透明樹脂層（２）及び該黒色着色樹脂（５
）上に各色画素層（６）が形成、カラーフィルタとする
。画素層（６）の形成方法については特に問わない。

く作用〉 この発明によれば、該光硬化型透明樹脂層に設けられた
溝の深さにより黒色着色樹脂の膜厚が決まるので、膜厚
の厚い被膜が得られる。従って、必要とする光学濃度の
遮光膜が得られる。また、遮光部分の樹脂被膜を盛り上
げて形成するのとは異なり、形状が安定し、熱硬化型の
樹脂を用いるので、完全に硬化することができる。

〈実施例〉 黒色着色樹脂として、熱硬化型のオフセット印刷用の黒
色インキを用いた。但し、該黒色インキは市販されてい
るものに比べ、カーボン含有量が５〜１０％多いものを
使用した。

光硬化型の透明樹脂としては、紫外線硬化型アクリレー
ト系の樹脂を用いた。

透明樹脂層の膜厚は５〜７μｍ、溝の深さは２μｍに設
計した。

遮光膜を形成した段階で遮光膜の光学濃度を計測したと
ころ、光学濃度３．　　Ｏてあった。

さらに、遮光膜上に、印刷法を用いて各色画素層を、遮
光膜と重なるように形成した。この結果、呂来上がった
カラーフィルタの遮光膜、すなわち黒色インキ層と各色
画素層の重なった部分の光学濃度は平均して３．５であ
った。

〈発明の効果〉 溝形成の際に凸型の母型を用いた面圧着法やフォトリソ
グラフィ法などを用いれば、遮光膜パターンの精度も保
証され、金属やカラーレジストによる遮光膜と同様の精
度、寸法安定性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の構成説明のための断面図。 但し、寸法、比率などは変えである。 ｌはガラス基板、２は透明樹脂層、３は遮光膜、４は溝
、５は黒色着色樹脂、６は画素層。 出願人　株式会社光村原色版印刷所 代表者　　　杉　江　　斌

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 以下の構成からなる遮光膜上に画素層を形成してなる液
   晶表示装置用カラーフィルタ。 （Ａ）カラーフィルタ形成用ガラス基板。 （Ｂ）該基板の液晶封入側の面に形成された均一な透明
   樹脂層。 （Ｃ）該透明樹脂層に、遮光パターンと等しい形状であ
   り、かつ遮光膜が必要とする光学濃度を得るために、黒
   色着色樹脂が必要とする膜厚に等しい深さで形成された
   溝。 （Ｄ）該溝に充填された黒色着色樹脂。